本發(fā)明涉及電子器件領(lǐng)域,尤其涉及一種實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路及校準(zhǔn)方法、裝置。
背景技術(shù):
實(shí)時(shí)時(shí)鐘(Real Time Clock,RTC)電路是一種不需要通訊同步授時(shí)即可實(shí)現(xiàn)時(shí)間計(jì)算的模塊,通常由石英晶體、振蕩電路以及頻率計(jì)數(shù)和分頻電路等組成。通過對32768Hz晶體的頻率進(jìn)行計(jì)數(shù),實(shí)現(xiàn)對時(shí)間的連續(xù)計(jì)算和輸出。實(shí)時(shí)時(shí)鐘在電子鐘表,智能電表等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。
當(dāng)RTC出廠時(shí),盡管可以把時(shí)鐘精度調(diào)校到非常高的精度,例如,在1PPM(Percent Per Million,百萬分比)以內(nèi),但在實(shí)際使用過程中,RTC電路的環(huán)境溫度發(fā)生變化會(huì)導(dǎo)致時(shí)鐘頻率發(fā)生漂移。如果未對RTC電路進(jìn)行校準(zhǔn),則時(shí)鐘每天會(huì)產(chǎn)生大約±2.6秒的偏差。
現(xiàn)有技術(shù)中,通常通過溫度補(bǔ)償?shù)姆椒▽TC電路進(jìn)行校準(zhǔn)。一般情況下,通過溫感電路檢測溫度值,并采用查表的方式確定該溫度值下的頻率偏差值,以對RTC進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)償。
現(xiàn)有的RTC溫度補(bǔ)償方法的補(bǔ)償精度較低,導(dǎo)致RTC的輸出精度較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是如何提高實(shí)時(shí)時(shí)鐘的輸出精度。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明實(shí)施例提供一種實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路的校準(zhǔn)方法,所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路包括振蕩器,所述校準(zhǔn)方法包括:獲取所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路所處環(huán)境的當(dāng)前溫度值;根據(jù)所述當(dāng)前溫度值獲取對應(yīng)的頻率偏差值;對所述頻率偏差值進(jìn)行調(diào)整,并根據(jù)調(diào)整后的頻率偏差值計(jì)算第一頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù),所述第一頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)為整數(shù);根據(jù)所述第一頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)對所述振蕩器的振蕩頻率進(jìn)行調(diào)整。
可選的,所述根據(jù)調(diào)整后的頻率偏差值計(jì)算第一頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù),包括:根據(jù)所述振蕩器的振蕩頻率,計(jì)算所述振蕩頻率對應(yīng)的單步調(diào)整頻率值;將所述調(diào)整后的頻率偏差值與所述單步調(diào)整頻率值相除,得到的商值作為所述第一頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)。
可選的,所述根據(jù)所述第一頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)對所述振蕩器的振蕩頻率進(jìn)行調(diào)整,包括:將所述第一頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)與所述振蕩器輸出1s脈沖對應(yīng)的振蕩次數(shù)相加,得到的和值作為調(diào)整后的所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路輸出1s脈沖對應(yīng)的振蕩次數(shù)。
可選的,所述對所述頻率偏差值進(jìn)行調(diào)整,包括:將所述頻率偏差值與所述單步調(diào)整頻率值相除,得到第二頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù);當(dāng)所述第二頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)為非整數(shù)時(shí),對所述頻率偏差值進(jìn)行調(diào)整。
可選的,所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路中包括電容陣列,所述對所述頻率偏差值進(jìn)行調(diào)整,包括:計(jì)算所述頻率偏差值對應(yīng)的頻率調(diào)整量;獲取所述頻率調(diào)整量所對應(yīng)的電容陣列中需閉合的電容的目標(biāo)個(gè)數(shù)n;將所述電容陣列中處于閉合狀態(tài)的電容個(gè)數(shù)調(diào)整為n,以對所述頻率偏差值進(jìn)行調(diào)整,使得所述頻率偏差值為所述單步調(diào)整頻率值的整數(shù)倍。
可選的,所述頻率調(diào)整量滿足如下關(guān)系:f(n)=|X1-X0|,其中,X0為調(diào)整前的所述頻率偏差值;X1為調(diào)整后的所述頻率偏差值,且X1在所有所述單步調(diào)整頻率值的整數(shù)倍數(shù)值中,與X0的差值絕對值最?。籪(n)為所述頻率調(diào)整量。
可選的,所述調(diào)整后的頻率偏差值滿足如下關(guān)系:當(dāng)n1>1/2×Δf時(shí),X1=(M+1)×Δf;當(dāng)n1<-1/2×Δf時(shí),X1=(M-1)×Δf;其中:n1為X0與Δf進(jìn)行除法運(yùn)算得到的余數(shù),M為所述第二頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)的整數(shù)部分,Δf為所述單步調(diào)整頻率值。
可選的,所述校準(zhǔn)方法還包括:當(dāng)所述第二頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)為整數(shù)時(shí),將所述第二頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)與所述振蕩器輸出1s脈沖對應(yīng)的振蕩次數(shù)相加,得到的和值作為調(diào)整后的所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路輸出1s脈沖對應(yīng)的振蕩次數(shù)。
為解決上述問題,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路的校準(zhǔn)裝置,所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路包括振蕩器,所述校準(zhǔn)裝置包括:溫度值獲取單元,用于獲取所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路所處環(huán)境的當(dāng)前溫度值;頻率偏差值獲取單元,用于根據(jù)所述當(dāng)前溫度值獲取對應(yīng)的頻率偏差值;頻率偏差值調(diào)整單元,用于對所述頻率偏差值進(jìn)行調(diào)整;計(jì)算單元,用于根據(jù)調(diào)整后的頻率偏差值計(jì)算第一頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù),所述第一頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)為整數(shù);振蕩頻率調(diào)整單元,用于根據(jù)所述第一頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)對所述振蕩器的振蕩頻率進(jìn)行調(diào)整。
可選的,所述計(jì)算單元,用于根據(jù)所述振蕩器的振蕩頻率,計(jì)算所述振蕩頻率對應(yīng)的單步調(diào)整頻率值;將所述調(diào)整后的頻率偏差值與所述單步調(diào)整頻率值相除,得到的商值作為所述第一頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)。
可選的,所述振蕩頻率調(diào)整單元,用于將所述第一頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)與所述振蕩器輸出1s脈沖對應(yīng)的振蕩次數(shù)相加,得到的和值作為調(diào)整后的所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路輸出1s脈沖對應(yīng)的振蕩次數(shù)。
可選的,所述頻率偏差值調(diào)整單元,用于將所述頻率偏差值與所述單步調(diào)整頻率值相除,得到第二頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù);當(dāng)所述第二頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)為非整數(shù)時(shí),對所述頻率偏差值進(jìn)行調(diào)整。
可選的,所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路中包括電容陣列,所述頻率偏差值調(diào)整單元,用于計(jì)算所述頻率偏差值對應(yīng)的頻率調(diào)整量;獲取所述頻率調(diào)整量所對應(yīng)的電容陣列中需閉合的電容的目標(biāo)個(gè)數(shù)n;將所述電容陣列中處于閉合狀態(tài)的電容個(gè)數(shù)調(diào)整為n,以對所述頻率偏差值進(jìn)行調(diào)整,使得所述頻率偏差值為所述單步調(diào)整頻率值的整數(shù)倍。
可選的,所述頻率調(diào)整量滿足如下關(guān)系:f(n)=|X1-X0|,其中,X0為調(diào)整前的所述頻率偏差值;X1為調(diào)整后的所述頻率偏差值,且X1在所有所述單步調(diào)整頻率值的整數(shù)倍數(shù)值中,與X0的差值絕對值最?。籪(n)為所述頻率調(diào)整量。
可選的,所述調(diào)整后的頻率偏差值滿足如下關(guān)系:當(dāng)n1>1/2×Δf時(shí),X1=(M+1)×Δf;當(dāng)n1<-1/2×Δf時(shí),X1=(M-1)×Δf;其中:n1為X0與Δf進(jìn)行除法運(yùn)算得到的余數(shù),M為所述第二頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)的整數(shù)部分,Δf為所述單步調(diào)整頻率值。
可選的,所述振蕩頻率調(diào)整單元,還用于當(dāng)所述第二頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)為整數(shù)時(shí),將所述第二頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)與所述振蕩器輸出1s脈沖對應(yīng)的振蕩次數(shù)相加,得到的和值作為調(diào)整后的所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路輸出1s脈沖對應(yīng)的振蕩次數(shù)。
本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路,包括:振蕩器,以及上述任一種所述的實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路的校準(zhǔn)裝置,其中:所述振蕩器,用于輸出固定振蕩頻率的振蕩信號(hào)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案具有以下有益效果:
在根據(jù)當(dāng)前溫度值獲取到頻率偏差值之后,對頻率偏差值進(jìn)行調(diào)整,使得根據(jù)調(diào)整后的頻率偏差值計(jì)算得到的第一頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)為整數(shù),從而可以避免出現(xiàn)因選取與第一頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)接近的整數(shù)值對振蕩頻率進(jìn)行調(diào)整而導(dǎo)致的誤差,因此可以精確地對振蕩器的振蕩頻率進(jìn)行調(diào)整,提高實(shí)時(shí)時(shí)鐘的輸出精度。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例中的一種實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路的校準(zhǔn)方法的流程圖;
圖2是本發(fā)明一實(shí)施例中的電容個(gè)數(shù)改變量與秒輸出偏差值改變量的函數(shù)曲線;
圖3是本發(fā)明實(shí)施例中的另一種實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路的校準(zhǔn)方法的流程圖;
圖4是本發(fā)明實(shí)施例中的一種實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路的校準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本發(fā)明實(shí)施例中的一種實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)有技術(shù)中,通常通過溫度補(bǔ)償?shù)姆椒▽TC進(jìn)行校準(zhǔn),可以將RTC的計(jì)時(shí)誤差控制在±5PPM(百萬分之一)范圍內(nèi),可以保證RTC一天的計(jì)時(shí)精度誤差在0.5s內(nèi)。
現(xiàn)有的溫度補(bǔ)償方法中,通常通過內(nèi)部或者外部的溫度傳感器來檢測溫度值。根據(jù)當(dāng)前溫度值,查表獲取當(dāng)前溫度值對應(yīng)的頻率補(bǔ)償值,來對RTC的輸出進(jìn)行補(bǔ)償。例如,在獲取到當(dāng)前溫度值之后,通過查找頻率溫度特性曲線表,查出當(dāng)前溫度值對應(yīng)的頻率偏差值,根據(jù)頻率偏差值改變脈沖分頻值來實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘校準(zhǔn)。
然而,現(xiàn)有的RTC溫度補(bǔ)償方法中,通常無法獲取到所有的溫度值對應(yīng)的頻率偏差值,因此,獲取到的當(dāng)前溫度值可能在頻率溫度特性曲線表中不存在,此時(shí),只能在頻率溫度特性曲線表中選擇一個(gè)與當(dāng)前溫度值最接近的溫度值對應(yīng)的頻率補(bǔ)償值。因此,現(xiàn)有的RTC溫度補(bǔ)償方法存在補(bǔ)償精度較低的問題,導(dǎo)致RTC的輸出精度較低。
在本發(fā)明實(shí)施例中,在根據(jù)當(dāng)前溫度值獲取到頻率偏差值之后,對頻率偏差值進(jìn)行調(diào)整,使得根據(jù)調(diào)整后的頻率偏差值計(jì)算得到的第一頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)為整數(shù),從而可以避免出現(xiàn)因選取與第一頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)接近的整數(shù)值對振蕩頻率進(jìn)行調(diào)整而導(dǎo)致的誤差,因此可以精確地對振蕩器的振蕩頻率進(jìn)行調(diào)整,提高實(shí)時(shí)時(shí)鐘的輸出精度。
為使本發(fā)明的上述目的、特征和有益效果能夠更為明顯易懂,下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說明。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路的校準(zhǔn)方法,參照圖1,以下通過具體步驟進(jìn)行詳細(xì)說明。
步驟S101,獲取所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路所處環(huán)境的當(dāng)前溫度值。
在具體實(shí)施中,可以通過溫度傳感器等溫敏元件來獲取實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路所處環(huán)境的當(dāng)前溫度值,也可以通過溫感電路來獲取實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路所處環(huán)境的當(dāng)前溫度值。
溫度傳感器可以與實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路集成在一起,也可以獨(dú)立于實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路設(shè)置。溫感電路也可以設(shè)置在實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路內(nèi)部,或者獨(dú)立于實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路設(shè)置。
步驟S102,根據(jù)所述當(dāng)前溫度值獲取對應(yīng)的頻率偏差值。
步驟S103,對所述頻率偏差值進(jìn)行調(diào)整,并根據(jù)調(diào)整后的頻率偏差值計(jì)算第一頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)。
在具體實(shí)施中,在獲取到頻率偏差值之后,可以先對獲取到的頻率偏差值進(jìn)行調(diào)整,并根據(jù)調(diào)整后的頻率偏差值來計(jì)算第一頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)。此時(shí),計(jì)算得到的第一頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)為整數(shù)。
在本發(fā)明實(shí)施例中,可以先根據(jù)振蕩器的振蕩頻率,計(jì)算振蕩頻率對應(yīng)的單步調(diào)整頻率值,單步調(diào)整頻率值為振蕩器每振蕩一次的頻率改變量。設(shè)定振蕩器的振蕩頻率為f0,則單步調(diào)整頻率值為Δf=1/f0,一般情況下,Δf以PPM為單位進(jìn)行調(diào)整。
在計(jì)算得到單步調(diào)整頻率值之后,將調(diào)整后的頻率偏差值與單步調(diào)整頻率值進(jìn)行除法運(yùn)算,得到的商值即為第一頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù),此時(shí),得到的第一頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)為整數(shù)。
在本發(fā)明實(shí)施例中,在對頻率偏差值進(jìn)行調(diào)整之前,可以先判定是否需要對頻率偏差值進(jìn)行調(diào)整??梢韵葘⒉襟ES102中獲取到的頻率偏差值與單步調(diào)整頻率值進(jìn)行除法運(yùn)算,將得到的商值作為第二頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù),也即:m2=X0/Δf,其中:m2為第二頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù),X0為頻率偏差值,頻率偏差值的單位可以為PPM。
當(dāng)?shù)玫降牡诙l率調(diào)整步進(jìn)數(shù)m2為整數(shù)時(shí),可以無需對頻率偏差值進(jìn)行調(diào)整;當(dāng)?shù)玫降牡诙l率調(diào)整步進(jìn)數(shù)m2為非整數(shù)時(shí),也即頻率偏差值X0無法被單步調(diào)整頻率值Δf整除時(shí),可以對頻率偏差值進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整后的頻率偏差值為單步調(diào)整頻率值Δf的整數(shù)倍。
在具體實(shí)施中,可以對預(yù)設(shè)的電容陣列進(jìn)行調(diào)整,來實(shí)現(xiàn)對頻率偏差值的調(diào)整。
在本發(fā)明實(shí)施例中,在實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路中可以設(shè)置有電容陣列,電容陣列中可以包括多個(gè)相互并聯(lián)的電容。每一個(gè)電容的電容值相等,且每一個(gè)電容都存在一個(gè)與之串聯(lián)的開關(guān)。通過控制開關(guān)的斷開或者閉合,可以控制對應(yīng)的電容斷開或者閉合。
在本發(fā)明一實(shí)施例中,電容陣列中包括1024個(gè)電容,對應(yīng)地,電容陣列中包括1024個(gè)開關(guān),分別與1024個(gè)電容一一對應(yīng)串聯(lián)。
在電容陣列中,當(dāng)電容陣列中閉合的電容個(gè)數(shù)不同時(shí),電容陣列的輸出電容會(huì)發(fā)生變化。當(dāng)電容陣列的輸出電容發(fā)生改變時(shí),會(huì)對振蕩器的振蕩頻率產(chǎn)生一定的影響,導(dǎo)致振蕩器的振蕩頻率發(fā)生變化。
因此,通過調(diào)整電容陣列中閉合的電容個(gè)數(shù),可以調(diào)整振蕩器的振蕩頻率。
從本發(fā)明上述實(shí)施例中可以得知,振蕩器的振蕩頻率受溫度影響會(huì)產(chǎn)生頻率偏差值。此外,當(dāng)電容陣列的輸出電容發(fā)生變化時(shí),振蕩器的振蕩頻率會(huì)受到影響。因此,可以通過對電容陣列的輸出電容進(jìn)行調(diào)整,從而實(shí)現(xiàn)對頻率偏差值進(jìn)行調(diào)整。
在本發(fā)明實(shí)施例中,可以通過調(diào)整電容陣列中閉合的電容個(gè)數(shù),來實(shí)現(xiàn)對頻率偏差值進(jìn)行調(diào)整。對頻率偏差值進(jìn)行調(diào)整的目的是:將頻率偏差值調(diào)整為單步調(diào)整頻率值的整數(shù)倍。在對頻率偏差值進(jìn)行調(diào)整時(shí),可以先計(jì)算出頻率偏差值對應(yīng)的頻率調(diào)整量,根據(jù)頻率調(diào)整量來獲取電容陣列中需閉合的電容的目標(biāo)個(gè)數(shù)n,頻率調(diào)整量的單位可以為PPM。之后,將電容陣列中處于閉合狀態(tài)的電容個(gè)數(shù)調(diào)整為n,從而實(shí)現(xiàn)對頻率偏差值進(jìn)行調(diào)整。
在本發(fā)明實(shí)施例中,頻率調(diào)整量可以滿足如下關(guān)系:f(n)=|X1-X0|,其中,X0為調(diào)整前的頻率偏差值,X1為調(diào)整后的頻率偏差值,f(n)為頻率調(diào)整量;X1為所有單步調(diào)整頻率值的整數(shù)倍數(shù)值中,與X0的差值的絕對值最小的數(shù)值。
在本發(fā)明一實(shí)施例中,當(dāng)n1>1/2×Δf時(shí),將頻率偏差值調(diào)整為X1=(M+1)×Δf,也即頻率偏差值的頻率調(diào)整量f(n)=(M+1)×Δf-X0;當(dāng)n1<-1/2×Δf時(shí),將頻率偏差值調(diào)整為X1=(M-1)×Δf,也即頻率偏差值的頻率調(diào)整量f(n)=X0-(M-1)×Δf;其中,n1為X0與Δf進(jìn)行除法運(yùn)算得到的余數(shù),M為第二頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)的整數(shù)部分。
在獲取到頻率偏差值的頻率調(diào)整量f(n)之后,即可對頻率偏差值進(jìn)行調(diào)整,再采用調(diào)整后的頻率偏差值與單步調(diào)整頻率值Δf進(jìn)行除法運(yùn)算,得到的商值即為第一頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)。
下面對本發(fā)明實(shí)施例中提供的頻率調(diào)整量f(n)與電容陣列中處于閉合狀態(tài)的電容個(gè)數(shù)n的關(guān)系進(jìn)行說明。
在實(shí)際應(yīng)用中,針對每一塊實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路芯片,可以預(yù)先對每一塊實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路芯片中的電容陣列進(jìn)行大量的測試,來獲知閉合的電容個(gè)數(shù)與振蕩器的振蕩頻率變化的映射關(guān)系,振蕩器的振蕩頻率的變化可以通過秒輸出偏差值表示,秒輸出偏差值的單位可以為PPM。
例如,電容陣列中包括1024個(gè)電容,則測試閉合的電容個(gè)數(shù)依次為0~1024時(shí),對應(yīng)的1025組振蕩器的秒輸出偏差值。
在實(shí)際應(yīng)用中,當(dāng)電容陣列中包括的電容個(gè)數(shù)較多時(shí),若測試1025組振蕩器的秒輸出偏差值,可能會(huì)花費(fèi)較多的測試時(shí)間。為減少測試時(shí)間,可以只選取幾個(gè)數(shù)值,來測試閉合的電容個(gè)數(shù)為選取的數(shù)值時(shí)振蕩器振蕩頻率的秒輸出偏差值。
例如,選取0、1、2、4、8、16、32、64、128、256、512、513、514、516、520、528、544、576、640、768、1023作為電容陣列中的閉合的電容個(gè)數(shù),來分別測試閉合的電容個(gè)數(shù)為上述21個(gè)數(shù)值時(shí)對應(yīng)的秒輸出偏差值。
表1
參照表1,給出了本發(fā)明一實(shí)施例中的閉合的電容個(gè)數(shù)與秒輸出偏差值的映射表,給出了閉合的電容個(gè)數(shù)分別為0、1、2、4、8、16、32、64、128、256、512、513、514、516、520、528、544、576、640、768、1023時(shí)對應(yīng)的秒輸出偏差值。
為便于計(jì)算,以閉合的電容個(gè)數(shù)為512作為基準(zhǔn)點(diǎn),分別獲取閉合的電容個(gè)數(shù)相對于基準(zhǔn)點(diǎn)的電容個(gè)數(shù)改變量,以及秒輸出改變量相對于基準(zhǔn)點(diǎn)的秒輸出偏差值改變量。如,閉合的電容個(gè)數(shù)為0時(shí),相對于基準(zhǔn)點(diǎn),電容個(gè)數(shù)改變量為0-512=-512,秒輸出偏差值改變量為71.22-11.93=59.29PPM。又如,閉合的電容個(gè)數(shù)為256時(shí),相對于基準(zhǔn)點(diǎn),電容個(gè)數(shù)改變量為256-512=-256,秒輸出偏差值改變量為33.97-11.93=22.04PPM。
對表1中,采用函數(shù)擬合軟件對電容個(gè)數(shù)改變量與秒輸出偏差值改變量的映射關(guān)系進(jìn)行擬合,得到的擬合函數(shù)為:
y=-0.00098x3+0.16092x2-14.71337x-2.03670; (1)
其中,x為秒輸出偏差值改變量,y為電容個(gè)數(shù)改變量。
參照圖2,針對公式(1),可以得到公式(1)對應(yīng)的曲線。圖2中,橫坐標(biāo)x為秒輸出偏差值改變量,縱坐標(biāo)y為電容個(gè)數(shù)改變量。
當(dāng)電容陣列中的閉合的電容個(gè)數(shù)為其他值時(shí),可以將閉合的電容個(gè)數(shù)代入到公式(1)中,即可獲知閉合的電容個(gè)數(shù)對應(yīng)的秒輸出偏差值改變量。
在本發(fā)明一實(shí)施例中,在獲取到頻率調(diào)整量f(n)后,將f(n)作為x帶入到上述擬合函數(shù)(1)中,將得到的y值與512相加,得到的和值即為頻率調(diào)整量f(n)所對應(yīng)的電容陣列中閉合的電容個(gè)數(shù)。
例如,將f(n)作為x帶入到公式(1)中,得到y(tǒng)=1,則f(n)對應(yīng)的電容陣列中閉合的電容個(gè)數(shù)為512+1=513。
當(dāng)所述第二頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)為整數(shù)時(shí),可以直接采用第二頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)對振蕩器的振蕩頻率進(jìn)行調(diào)整。在具體實(shí)施例中,可以將第二頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)與振蕩器輸出1s脈沖對應(yīng)的振蕩次數(shù)相加,得到的和值為實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路輸出1s脈沖對應(yīng)的振蕩次數(shù)。
在本發(fā)明實(shí)施例中,振蕩器可以是片內(nèi)振蕩器,可以是片外振蕩器。
步驟S104,根據(jù)所述第一頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)對所述振蕩器的振蕩頻率進(jìn)行調(diào)整。
在本發(fā)明實(shí)施例中,在計(jì)算得到第一頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)后,即可采用第一頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)對振蕩器的振蕩頻率進(jìn)行調(diào)整。在本發(fā)明實(shí)施例中,可以將第一頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)與振蕩器輸出1s脈沖對應(yīng)的振蕩次數(shù)相加,得到的和值即為實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路輸出1s脈沖對應(yīng)的振蕩次數(shù)。
例如,振蕩器的基準(zhǔn)振蕩頻率為32768Hz,也即振蕩器輸出1s脈沖對應(yīng)的振蕩次數(shù)為32768次,計(jì)算得到的第一頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)m1=3,則經(jīng)過調(diào)整后,實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路輸出1s脈沖對應(yīng)的振蕩次數(shù)為32768+m1=32771次。
下面通過舉例,對本發(fā)明上述實(shí)施例中提供的實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路的校準(zhǔn)方法進(jìn)行說明。
參照圖3,給出了本發(fā)明實(shí)施例中的另一種實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路的校準(zhǔn)方法的流程圖。
步驟S301,將獲取到的頻率偏差值與單步調(diào)整頻率值做除法運(yùn)算。
在本發(fā)明一實(shí)施例中,實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路采用基準(zhǔn)振蕩頻率為32768Hz的振蕩器,也即:振蕩器每振蕩32768次時(shí),實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路輸出1個(gè)1s的脈沖。
基準(zhǔn)振蕩頻率對應(yīng)的單步調(diào)整頻率值為Δf=(1/32768)×106≈30.5PPM。
為便于計(jì)算,令Δf=30.5PPM,在獲取到頻率偏差值X0之后,將X0與單步調(diào)整頻率值Δf相除,得到的商為第二頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)m2,m2=X0/Δf。當(dāng)m2為整數(shù)時(shí),將m2與32768相加,得到的和值即為實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路輸出1s的脈沖對應(yīng)振蕩器的振蕩次數(shù),即:振蕩器的振蕩次數(shù)為(m2+32768)次時(shí)輸出1s的脈沖。
當(dāng)?shù)玫降纳蘭2為小數(shù)時(shí),獲取余數(shù)n1以及m2的整數(shù)部分M,n1=X0%Δf,即n1為X0對Δf取模得到的值。
步驟S302,判斷n1是否大于1/2×Δf。
當(dāng)n1>1/2×Δf時(shí),也即n1>15.25PPM,執(zhí)行步驟S303;反之,執(zhí)行步驟S304。
步驟S303,計(jì)算第一頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)m1,m1=M+1,并將n1更新為n1=n1-Δf。之后,執(zhí)行步驟S306。
步驟S304,判斷n1是否小于-1/2×Δf。
當(dāng)n1<-1/2×Δf時(shí),也即n1<-15.25PPM時(shí),執(zhí)行步驟S305;反之,當(dāng)n1≥-1/2×Δf時(shí),執(zhí)行步驟S306。
步驟S305,計(jì)算第一頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)m1,m1=M-1,并將n1更新為n1=n1+Δf。之后,執(zhí)行步驟S306。
步驟S306,將振蕩器每輸出1s脈沖對應(yīng)的振蕩次數(shù)調(diào)整為32768+m1。
步驟S307,計(jì)算電容陣列中閉合的電容個(gè)數(shù)。
在本發(fā)明一實(shí)施例中,將更新后的n1作為x帶入到公式(1)中,即可計(jì)算得到電容個(gè)數(shù)改變量y。將電容個(gè)數(shù)改變量y與512相加,即可得到電容陣列中閉合的電容個(gè)數(shù)。
步驟S308,控制電容陣列中閉合的電容個(gè)數(shù)為y+512。
例如,y=10,則控制電容陣列中閉合的電容個(gè)數(shù)為10+512=522,也即電容陣列中處于閉合狀態(tài)的電容個(gè)數(shù)為522。
參照圖4,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路的校準(zhǔn)裝置40,所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路包括振蕩器,所述校準(zhǔn)裝置40包括:溫度值獲取單元401、頻率偏差值獲取單元402、頻率偏差值調(diào)整單元403、計(jì)算單元404以及振蕩頻率調(diào)整單元405,其中:
溫度值獲取單元401,用于獲取所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路所處環(huán)境的當(dāng)前溫度值;
頻率偏差值獲取單元402,用于根據(jù)所述當(dāng)前溫度值獲取對應(yīng)的頻率偏差值;
頻率偏差值調(diào)整單元403,用于對所述頻率偏差值進(jìn)行調(diào)整;
計(jì)算單元404,用于根據(jù)調(diào)整后的頻率偏差值計(jì)算第一頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù),所述第一頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)為整數(shù);
振蕩頻率調(diào)整單元405,用于根據(jù)所述第一頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)對所述振蕩器的振蕩頻率進(jìn)行調(diào)整。
在具體實(shí)施中,所述計(jì)算單元404,可以用于根據(jù)所述振蕩器的振蕩頻率,計(jì)算所述振蕩頻率對應(yīng)的單步調(diào)整頻率值;將所述調(diào)整后的頻率偏差值與所述單步調(diào)整頻率值相除,得到的商值作為所述第一頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)。
在具體實(shí)施中,所述振蕩頻率調(diào)整單元405,可以用于將所述第一頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)與所述振蕩器輸出1s脈沖對應(yīng)的振蕩次數(shù)相加,得到的和值作為調(diào)整后的所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路輸出1s脈沖對應(yīng)的振蕩次數(shù)。
在具體實(shí)施中,所述頻率偏差值調(diào)整單元403,可以用于將所述頻率偏差值與所述單步調(diào)整頻率值相除,得到第二頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù);當(dāng)所述第二頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)為非整數(shù)時(shí),對所述頻率偏差值進(jìn)行調(diào)整。
在具體實(shí)施中,所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路中可以包括電容陣列,所述頻率偏差值調(diào)整單元403,可以用于計(jì)算所述頻率偏差值對應(yīng)的頻率調(diào)整量;獲取所述頻率調(diào)整量所對應(yīng)的電容陣列中需閉合的電容的目標(biāo)個(gè)數(shù)n;將所述電容陣列中處于閉合狀態(tài)的電容個(gè)數(shù)調(diào)整為n,以對所述頻率偏差值進(jìn)行調(diào)整,使得所述頻率偏差值為所述單步調(diào)整頻率值的整數(shù)倍。
在具體實(shí)施中,所述頻率調(diào)整量滿足如下關(guān)系:f(n)=|X1-X0|,其中,X0為調(diào)整前的所述頻率偏差值;X1為所述調(diào)整后的所述頻率偏差值,且X1與所有所述單步調(diào)整頻率值的整數(shù)倍數(shù)值中,與X0的差值絕對值最??;f(n)為所述頻率調(diào)整量。
在具體實(shí)施中,所述調(diào)整后的頻率偏差值滿足如下關(guān)系:當(dāng)n1>1/2×Δf時(shí),X1=(M+1)×Δf;當(dāng)n1<-1/2×Δf時(shí),X1=(M-1)×Δf;其中:n1為X0與Δf進(jìn)行除法運(yùn)算得到的余數(shù),M為所述第二頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)的整數(shù)部分,Δf為所述單步調(diào)整頻率值。
在具體實(shí)施中,所述振蕩頻率調(diào)整單元405,還可以用于當(dāng)所述第二頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)為整數(shù)時(shí),將所述第二頻率調(diào)整步進(jìn)數(shù)與所述振蕩器輸出1s脈沖對應(yīng)的振蕩次數(shù)相加,得到的和值作為調(diào)整后的所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路輸出1s脈沖對應(yīng)的振蕩次數(shù)。
在具體實(shí)施中,參照圖5,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路,包括:振蕩器501,以及本發(fā)明上述實(shí)施例中提供的實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路的校準(zhǔn)裝置502,其中:
所述振蕩器501,是用于輸出固定振蕩頻率信號(hào)的振蕩器。
在具體實(shí)施中,所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路還可以包括:電容陣列503;所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘補(bǔ)償電路的校準(zhǔn)裝置502,可以用于計(jì)算所述頻率偏差值對應(yīng)的頻率調(diào)整量;獲取所述頻率調(diào)整量所對應(yīng)的電容陣列中需閉合的電容的目標(biāo)個(gè)數(shù)n;將所述電容陣列中處于閉合狀態(tài)的電容個(gè)數(shù)調(diào)整為n,以對所述頻率偏差值進(jìn)行調(diào)整,使得所述頻率偏差值為所述單步調(diào)整頻率值的整數(shù)倍。
在本發(fā)明實(shí)施例中,電容陣列503中可以包括多個(gè)相互并聯(lián)的電容。每一個(gè)電容的電容值相等,且每一個(gè)電容都存在一個(gè)與之串聯(lián)的開關(guān)。通過控制開關(guān)的斷開或者閉合,可以控制對應(yīng)的電容斷開或者閉合。在本發(fā)明一實(shí)施例中,電容陣列503中包括1024個(gè)電容,對應(yīng)地,電容陣列503中包括1024個(gè)開關(guān),分別與1024個(gè)電容一一對應(yīng)串聯(lián)。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述實(shí)施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成,該程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中,存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括:ROM、RAM、磁盤或光盤等。
雖然本發(fā)明披露如上,但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),均可作各種更動(dòng)與修改,因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。